能量流动和物质循环.ppt

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1、第2节 生态系统,（第三课时：能量流动和物质循环）,说一说,下列生物食物链是如何构成的?有几条食物链？,牧草,鼠,蛇,猫头鹰,牧草,鼠,蛇,猫头鹰,最长的食物链是哪一条?,牧草,鼠,蛇,猫头鹰,牧草,鼠,蛇,猫头鹰,猫头鹰与蛇之间有何种间关系?,捕食关系,若鼠数量减少，会出现什么现象？,鹰、蛇因缺少食物，数量减少，草因鼠减少而增加,若牧草大面积减少，会出现什么后果？,鼠、鹰、蛇都因缺少食物而减少,说说鹰、鼬、鼠、小麦进行生命活动的能量各来自何处？,绿色植物通过光合作用将光能转化为化学能贮存在它所制造的有机物中，其他生物则直接或间接地利用经绿色植物转化后贮存在有机物中的化学能。生物所需的能量就是

2、通过食物链和食物网来传递的。,鹰、鼬来自于鼠，鼠来自于小麦，小麦来自于太阳光,一.生态系统的能量流动:是指生态系统内伴随着物质循环的能量转移过程,能量的输入,能量的传递,能量的散失,形式：太阳能,途径：食物链,形式：呼吸热能,渠道,渠道,食物链食物网,化学物质(CO2、O、N和其他物质),消费者,分解者,生产者,.光能.,读图:,能量流动:物质流动:,化学能,呼吸热能,呼吸热能,呼吸热能,（终点）,（起点）,食物链,食物链食物网,能量流动渠道示意图,能量转化过程,起点：生产者固定太阳能,渠道：食物链和食物网,终点：呼吸热能,能量流动的过程中,1、各生物之间流动的是什么能量？,化学能,2、生物获

3、得的能量最终来自哪里？,太阳能,3、能量流动过程中起点、终点、渠道、途径各是什么？太阳能、化学能、热能又是怎样转化的？,途径：食物链,能量转化：,太阳能,生物体内的化学能,热能即呼吸热,猫头鹰获得的能量是否等于老鼠和蛇之和?,呼吸作用,死亡,死亡,呼吸作用,在食物链中猫头鹰获得的能量最终来自哪里?,牧草的能量来自哪里?,流入鹰体内的能量，是从这个食物网的什么开始的？,生产者,对于猫头鹰哪条食物链获得能量最有效?,结论：营养级越多，能量损失越多，获得能量越少，相反，营养级越少，能量损失越少，获得能量越多，能量传递效率越高，因为每一营养级上都有能量损失，所以营养级一般不会超过6个,光合作用,生产者

4、固定的太阳能是总能量,能量在流动过程中的传递效率：,10-20,能量最多,能量第二,能量第三,能量最少,（生产者中固定的太阳能能是总能量）,能量流动的起点,结论：能量在流动过程中是逐级递减的,传递效率：,10-20,次级消费者,分解者（微生物和腐生生物）,3.生态系统的能量流动全过程,能量流动是单向的、逐级递减的(传递效率为10%20%),初级消费者,能量流动的方向是单向的还是循环的？由生产者到各级消费者简头越来越细,这表明什么？,能量在沿食物链流动的过程中减少的原因：,1）通过呼吸作用消耗能量如箭头,一部分用于自身生命活动所需,一部分用于呼吸散热,2）贮存在生物体内的能量流入下一级营养级的生

5、物体内，如箭头,3）留在生物体的遗体、遗物内，如箭头，最终被分解者分解，通过呼吸散失掉,箭头表示生产者固定的全部太阳能.,能量的去向,生态系统中能量流动的特点：,逐级递减,单向流动,能量和生物数量呈金字塔型,能量在逐级流动中的传递效率约为10%20%,单向流动：由低营养级 流向高营养级,逐级递减(呈金字塔型）,1、为什么有些发达国家的食品结构是以肉、蛋、奶为主，而我国的食品结构仍是以粮食为主？,2、肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高,从生态学的观点看,这是由于(）A.动物饲养麻烦,花工多,投资大B.动物性食品营养价值高C.食物链延长,能量流失多,动物性食品成本高D.植物栽培较容易,C,根据生态学原

6、理，以粮食和植物蛋白为主，能量流经食物链时总消耗量最少,研究能量流动的意义,合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分.提高经济效率,在农田里除草、治虫，目的是为了调整生态系统中能量流动的方向,思考：在农业生态系统中怎样使能量更多的流向对人类有益的地方？,根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律,生态系统中能量沿着食物链传递的过程中，每一个环节都有消耗和散失，导致能量传递效率很低。在食物链中营养级越高的生物,可利用的能量就越少,老虎在生态系统中位于最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度.因此,要养活一个最高营养级的生物，需要大量的生产者，而

7、一只老虎要生存下去，其活动范围、捕食空间应该非常大.故一山不能容二虎有一定的生态学道理,1.用能量流动的原理,解释谚语”一山不容二虎”隐含的道理。,能量流动是单向的、逐级递减的，物质的流动呢？,生态系统中的物质流动是 循环不息的。,二、生态系统的物质循环,、概念：在生态系统中，组成生物体的等化学元素，在与之间可以反复地出现和循环。由于生物圈的物质循环带有全球性又叫生物地球化学循环。,生物,无机环境,思考：,（1）碳循环的形式：（2）碳在无机自然界中的存在形式：（3）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物体的途径：（5）碳在生物体之间传递途径：（6）碳进入大气的途径：,CO2；,CO2和碳酸盐

8、；,食物链；,动植物的呼吸作用微生物的分解作用含碳燃料的燃烧,含碳有机物；,绿色植物的光合作用；（消耗CO2的途径）,（产生,CO2,的途径）,化学物质(CO2、O、N和其他物质),消费者,分解者,生产者,读图:,能量流动:物质流动:,呼吸作用,光合作用,呼吸作用,食物链,微生物分解作用,微生物分解作用,呼吸作用,能量流动是单向的、逐级递减的，物质的流动循环不息的,结论：,热能,热能,热能,以碳为例，说说化学元素在生产者、消费者、分解者与无机环境之间是如何循环流动的。,讨论,食物链,食物链,光合作用,光合作用,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,微生物的分解作用,燃烧,含碳燃料,含碳有机物,大气中的

9、CO2库,碳的循环过程,碳的,碳的循环过程,动植物的遗体和排泄物,碳循环的形式：CO2,含碳有机物,煤石油天然气,碳循环,以碳元素为例,大气中的CO2,分解者的分解作用,循环,光合作用,生产者,燃烧,遗体遗物,社会热点：温室效应,1、温室气体：,CO2过多,2、CO2增多的原因,含碳燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏,3、温室效应的危害,气候变暖，极地冰川加速融化,沿海城市被淹没,农田减少，粮食减产,4.缓解措施,植树造林，增大绿化面积,氮循环,1、氮也是构成生物的必要元素2、空气中：氮气（游离态）占78，,3、游离态氮（N2)不能直接被大多数生物所利用，必须与其他成分形成化合物（氨或铵盐）

10、，才能被植物利用。氮的这个变化过程叫做固氮。,N2,固氮,NH3、硝酸盐、铵盐等,（不能被植物利用）,（能被植物利用）,1图中固氮途径有：固氮、固氮和固氮。2上图说明组成生物体的一些基本化学元素在生物和无机环境之间是可以。,氮是怎样循环的?,雷电,循环的,食物链,动物排泄物,动物排泄物及遗体,植物遗体,分解者分解,被分解者,被分解者,被分解者分解,制造蛋白质,大气,大气中的氮气,人工固氮,生物固氮,雷电固氮,雷电固氮,氨或,氨或铵盐,亚硝酸盐,硝酸盐,土壤,根的吸收,根的吸收作用,人工,生物,（产生氮气的途径）,2.氮的循环,雷电固氮,人工固氮,生物固氮,大气中的氮,氨或铵盐,亚硝酸盐,硝酸盐

11、,动物排泄及遗体,植物,制造蛋白质,被细菌分解,动物,植物遗体,4.能量流动和物质循环的相互关系,联系,能量流动和物质循环是同时进行的.二者相互伴随，相辅相承，是不可分割的统一整体。,区别,特点,范围,能量流动,物质循环,主要以有机物形式,组成生物体的基本元素,全球性、反复出现、循环运动,全球生物圈,特点,生态系统的能量流动伴随着物质循环进行.,2、食物链、食物网反映的是以 关系为基础的生物间的联系，是生态系统 的渠道。,食物,物质和能量流动,练习,1、从生态系统意义上说：“落红不是无情物，化作春泥更护花”的诗句反映了什么？,生态系统中的物质循环,能量的起点能量的渠道能量的终点,5、传递过程,

12、单向流动,逐级减少,9、传递效率,每级约1020%,10、能量的变化：,光能 化学能（生物体内）热能,6、传递途径,食物链,3、生物与生物之间流动的能量是,化学能,能量,4、能量最终来自于,太阳能,生产者固定太阳能,食物链和食物网,呼吸热（热能）,7、能量传递方向,8、传递数量,能量流动的特点,11、据图回答：该食物网有_条食物链组成。写出其中最长的一条食物链是：_若给植物喷洒不易分解的农药（DDT），这种农药在_体内浓度最高。作为一个生态系统，图中还缺少的成分是_。,7,鹰,分解者、非生物的物质和能量,植物昆虫蛙蛇鹰,植物昆虫鸟蛇鹰,12、根据下表回答问题：写出草原生态系统中最长的一条食物链

13、：。分析重金属元素在食物链各生物体内的规律：。,草鼠猫头鹰秃鹫,越高一级的生物，重金属含量越高。,13右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。图中D表示_。能量在逐级递减中，传递率按20计算，若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能量为_千焦。图中各营养级通过A作用被消耗，通过B利用，而B又通过C被消耗。,太阳能,1.6,呼吸,分解者,呼吸作用,14、下图是生物圈中碳循环的示意图，下列分析不符合图中表示的信息的是（）A图中表示的生理过程时呼吸作用B图中甲代表的生物是腐生细菌和真菌等C图中乙丙丁三者组成的食物链是：乙丙丁D能量沿着食物链流动，在丁这一级生物体内积累最多,D,15识图

14、作答：1）写出的生理过程及产生CO2的方式。2）碳在无机环境与生物群落之间以形式进行循环。3）碳循环中最简单的循环途径是在和大气之间的循环。,光合作用呼吸作用微生物分解作用呼吸作用燃烧,CO2,绿色植物,16、下表是甲，乙，丙，丁四个种群，在一个达到生态相对稳定的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度。,（1）甲在该生态系统的成分中属于（）,（2）写出四个种群的最简单的能量流动渠道,（3）在能量流动的渠道中，（）越高，生物体的DDT浓度越高。,生产者,营养级,17、下图是生态系统中碳循环示意图,图中D为大气,请据图回答:,(1)生态系统的能量流动从()固定太阳能开始.,生产者,(2)碳

15、元素在大气中与A,B,C之间的流动是以（）形式进行的,在生态系统各成分中A为（）B为（）C为 D为（）,(3)图中DC过程是通过（）作用实现的,CD是通过（）作用实现的,BD过程是通过（）作用实现的.,CO2,消费者,分解者,生产者,光合,呼吸,呼吸,非生物的物质和能量,A,B,C,B是通过（）实现的,微生物的分解作用,(4)生物群落中的一部分碳返回大气中,另一部分则以（）形式储藏在地层中,碳在无机环境中以（）和（）形式存在.,(5)碳循环始终与（）结合在一起进行.,CO2,化石燃料,碳酸盐,能量流动,练习题,据图回答：1.图解表示了一个的组成及各成分间的关系。阳光是它的。2.图中含能量最多的

16、生物类群是；含能量最少的生物类群是。,生态系统,能源,绿色植物,蛇,黄雀,3.若螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会，4.动植物尸体是图中的，通过和这两种方式分解的，因而该生物在生态系统中的中起着重要作用。,5,5,增多,细菌,有氧呼吸,无氧呼吸,物质循环和能量流动,黄雀,3、右图所示，是某校研究性学习小组的同学模拟池塘 生态系统制作的一个封闭生态瓶，请根据图回答：1)这个生态瓶应放在的地方，这样可以使金鱼藻、绿萍。2)在这个生态瓶中,金鱼藻,绿萍为虾等提供和;虾等为绿萍等提供，所以二者能共存。3)使金鱼藻、绿萍、虾和螺蛳能长期生存，生态瓶中还必须有的一种生物成分是。4)生态瓶放置在明亮的窗台上，那

17、么生态瓶中早晨时水溶液的PH_（、或）傍晚时水溶液的PH值。,.问题探究.,有阳光,进行光合作用制造有机物，放出氧气,食物,氧气,二氧化碳,分解者,绿色植物：A,初级消费者：B=A*10%,二级消费者：C=B*10%,三级消费者：D,能量金字塔,1、能量的最终来源是太阳能2、能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内后开始的（起点），并沿着食物链或食物网的各个营养级传递（渠道），最后以呼吸热（终点）的形式逸散。这是能量流动的总的过程。3、能量的变化：,能量流动和物质循环,氮循环,游离态氮（N2)不能直接被大多数生物所利用，必须与其他成分形成化合物（氨或铵盐），才能被植物利用。氮的这个变化过程叫做固氮。,食物链,